网络rtk系统原理及应用

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1、网络RTK系统原理及应用摘要：本文着重论述了网络RTK系统的原理、组成和测量误差来源，提出了一些改进精度的建议，并对未来发展作出了自己看法。关键词CORS,GPS,网络RTK1CORS系统和网络RTK系统1.1CORS概念CORS(ContinuousOperationReferenceStations)即连续运行参考站系统，是一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型

2、的GPS观测值(载波相位，伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关GPS服务项目的系统。1.2网络RTK在CORS基础上发展起来的网络RTK技术，其实质是利用分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据对覆盖区域进行系统综合误差建模，尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差，获得高精度的实时定位结果。网络RTK系统组成，如下图：其中基准站是核心，包括GNSS设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场地等，具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力，并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输

3、到数据中心。1.3算法及比较网络RTK的主要技术算法有：VRS（虚拟参考站技术）、FKP技术（GPS区域改正数法）、MAC技术（主辅站技术Master—AuxiliaryConcept）等。各自的数学模型和定位方法有一定的差异，现对VRS和MAC作如下比较：2网络RTK的优势2.1常规RTK的缺陷1）单一参考站的作业距离有限，有效通讯工作距离受发射功率和天线高度的限制。点位安全性不够，尤其是做的一些临时参考站点容易遭到破坏；2）作业前需在整个测区选择高精度的控制点进行检核校对；3）精度随流动站至参考站距离

4、的增长而降低；4）建立参考站时本身含有潜在的粗差；5）没有数据完整性的监控；6）生产效率低，受电源供给限制（蓄电池使用时间有限）。2.2网络RTK的优势广、精与传统的RTK作业相比，网络RTK具有作用范度高、单机作业等如下众多优点：1）能兼顾不同层次的用户对定位精度指标要求，提供覆盖米级、分米级、厘米级的数据；2）提供稳定、统一的参考坐标系给所有用户共享，规范基础测绘数据；3）CORS系统连续运行，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；4）拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差和周跳，增强差

5、分作业的可靠性。传统的RTK技术中，无法对移动站进行实时监控。而在CORS系统中，服务器可实时监控移动站状态，并可保存移动站实时返回的信息，保证了RTK数据的完整性；5）使用⑶RS系统后，外出作业只需携带移动站设备即可，使得外出作业从繁重的设备中解脱出来，用户不需再架设参考站，真正单机作业，减少了费用；6）使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰;7）传统的RTK技术中，采用数传电台做为差分信号的载体，受无线电技术的束缚，作业的距离有限，而CORS系统则摆脱了无线电技术的束缚，采用因特网、GPRS和C

6、DMA做为差分信号传输的载体，借用成熟的网络和移动通讯技术，使差分信号的传输再也无距离的限制，充分发挥出RTK技术的效能；8）降低了系统误差，改善了初始化速度。在CORS系统中，有效地避免了架站粗差的产生，成熟的移动通讯技术也保证了差分信号的质量，保障了移动站的初始化速度。3误差来源2.1—般误差以下误差常规GPS测量与网络RTK都具有。1）与卫星有关的误差。主要包括：卫星钟差和卫星轨道偏差；2）与信号传播有关的误差。主要包括：电离层折射的影响、对流层折射的影响及多路径效应的影响；3）与接收设备有关的误差

7、。主要包括：接收机钟差、载波相位观测的整周未知数以及天线的相位中心位置偏差;4）转换参数的影响。由于GPS测量采用WGS84坐标系统，而我们工程应用中一般使用高斯平面坐标系，所以测量时必须先求转换参数，以便将WGS84坐标转换到平面坐标系统。转换参数的求解精度也是影响观测结果精度的一个素。3.2网络RTK特有误差相比常规RTK，由于网络RTK受网络系统的影响，还有其他一些误差：1）因受网络的影响，如果某个基准站离线，对部分流动站作业将有一定影响;2）在误差模型方面，如果电离层和对流层异常活跃，采用的模型将

8、可能不稳定、不正确，实时获得的流动站点位成果可靠性无法保证；3）连续作业时，为保证实时性及效率，如未重新生成虚拟站位置及数据，在一定范围内（如5km）仍采用初始已得固定点位的差分信息，差分信息对流动站的实际位置将不一定合适；4）其它影响网络RTK精度的因素：CORS本身的精度，测站本身观测条件（干扰、遮挡等）影响，通讯条件限制，观测时间的选择不当，仪器设备本身固有的误差，作业方法的选择等。4提高精度的几点建议本人根据实践工作经